論文の概要: Qutrit randomized benchmarking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.09134v1
- Date: Thu, 20 Aug 2020 18:00:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-05 12:05:28.703316
- Title: Qutrit randomized benchmarking
- Title（参考訳）: qutritランダム化ベンチマーク
- Authors: A. Morvan, V. V. Ramasesh, M. S. Blok, J.M. Kreikebaum, K. O'Brien, L.
Chen, B. K. Mitchell, R. K. Naik, D. I. Santiago, and I. Siddiqi
- Abstract要約: 第三次量子プロセッサは、従来の量子ビット技術よりも大きな計算上の優位性を提供する。
このような量子ハードウェアの性能を評価・比較するためには、堅牢なベンチマーク手法が不可欠である。
本稿では,業界標準のRandomized Benchmarkingプロトコルの拡張を実演する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ternary quantum processors offer significant computational advantages over
conventional qubit technologies, leveraging the encoding and processing of
quantum information in qutrits (three-level systems). To evaluate and compare
the performance of such emerging quantum hardware it is essential to have
robust benchmarking methods suitable for a higher-dimensional Hilbert space. We
demonstrate extensions of industry standard Randomized Benchmarking (RB)
protocols, developed and used extensively for qubits, suitable for ternary
quantum logic. Using a superconducting five-qutrit processor, we find a
single-qutrit gate infidelity as low as $2.38 \times 10^{-3}$. Through
interleaved RB, we find that this qutrit gate error is largely limited by the
native (qubit-like) gate fidelity, and employ simultaneous RB to fully
characterize cross-talk errors. Finally, we apply cycle benchmarking to a
two-qutrit CSUM gate and obtain a two-qutrit process fidelity of $0.82$. Our
results demonstrate a RB-based tool to characterize the obtain overall
performance of a qutrit processor, and a general approach to diagnose control
errors in future qudit hardware.
- Abstract（参考訳）: 第三次量子プロセッサは従来の量子ビット技術よりも大きな計算上の優位性を提供し、量子情報の符号化と処理を3レベルシステムで行う。
このような量子ハードウェアの性能を評価・比較するためには、高次元ヒルベルト空間に適した堅牢なベンチマーク手法が不可欠である。
本稿では,3次量子論理に適合する量子ビットに対して広範に開発された業界標準Randomized Benchmarking(RB)プロトコルの拡張を実証する。
超伝導5量子ビットプロセッサを用いて、1量子ゲート不忠実度を2.38 \times 10^{-3}$とする。
インターリーブされたRBを通して、このクォートゲート誤差は、ネイティブな(キュービットのような)ゲート忠実度によって大きく制限され、同時にRBを用いてクロストークエラーを完全に特徴づける。
最後に、サイクルベンチマークを2量子CSUMゲートに適用し、2量子プロセスの忠実度を0.82$とする。
提案手法は,クォートプロセッサの全体的な性能を特徴付けるRBベースのツールと,将来のクートハードウェアにおける制御誤差の診断方法である。
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